2. Почва.. 3. Разнообразие почв.

2. Почва.

Экосистемы состоят из живых организмов и среды обитания, которая дает им ресурсы – энергию, воду, питательные вещества. Однако есть в экосистеме один элемент, который нельзя отнести ни к собственно живым ее компонентам, ни к мертвым условиям среды. Это почва – верхний слой суши, преобразованный деятельностью живых организмов. Толщина почвы в разных районах Земли составляет от нескольких сантиметров до 2 м.

Главное вещество почвы – это гумус, который по своей природе является детритом, т. е. временно исключенным из «производственного процесса» экосистемы органическим веществом.

Гумус – «дитя» солнца, которое производит его, используя в качестве «инструмента» живые организмы (растения, животных, микроорганизмы), из данного Землей материала – верхнего слоя земной коры, воды и атмосферы.

Химический состав гумуса очень сложен, он состоит из фенолов и органических кислот темной окраски и образуется в результате процесса разложения (гумификации) органических веществ корневых остатков растений и почвенных животных. На долю гумуса приходится до 98% всего органического вещества почвы (остальное – живые корни, почвенные животные и неразложившиеся мертвые остатки организмов).

Одновременно с процессом гумификации органического вещества происходит процесс дегумификации – минерализации гумуса. Под действием микроорганизмов входящие в его состав сложные органические соединения разрушаются до форм, доступных растениям. В естественных (или в сельскохозяйственных, но правильно используемых) почвах между процессами гумификации и минерализации существует равновесие, т. е. гумуса образуется столько, сколько его разрушается. При пахотном использовании почв процессы минерализации идут активнее, чем накопление гумуса, и потому, если не вносить дополнительно органические вещества (например, навоз), то количество гумуса будет уменьшаться – произойдет дегумификация почв.

У разных почв – разные свойства. Они содержат разный запас питательных веществ, имеют разную реакцию почвенного раствора (могут быть кислыми, нормальными и щелочными), разные физические свойства (могут быть более рыхлыми и более плотными), разный режим увлажнения (т. е. количество влаги, которое в разные сезоны года содержится в разных слоях почвы).

В почвах буквально кишит жизнь, хотя она и не столь заметна, как буйное цветение степных трав, шелест листвы лесов, пение птиц. Жизнь в почве тихая: корни растений, опутанные грибницей, поглощают влагу и растворенные в ней питательные вещества, бактерии-азотфиксаторы усваивают атмосферный азот, огромнейшая армия почвенных животных кормится за счет живых и особенно мертвых корней и ест друг друга, микроорганизмы разлагают органическую массу до простых органических и минеральных соединений и возвращают их в почвенный раствор.

Именно в почве сосредоточена основная биомасса животных (95–99%). При этом почвенная животная биомасса формируется не за счет крупных организмов, которые живут в норах (кроты, суслики, полевки, мыши), а в основном за счет различных червей, насекомых, клещей и других низших животных из числа детритофагов. На 1 м² почвы в лесах умеренной зоны России можно обнаружить около 1000 видов животных, при этом численность нематод и простейших может превышать 10 млн., ногохвосток и почвенных клещей – 100 тыс., других беспозвоночных – 50 тыс.

Естественный процесс почвообразования нарушается, если на почвы влияет человек.

3. Разнообразие почв.

В разных условиях в зависимости от климата, режима увлажнения и исходного материала, то есть материнской породы, формируются разные почвы. Самые плодородные почвы – черноземы, они формировались под степной растительностью, которая очень продуктивна и имеет глубокую корневую систему. Осадков при этом достаточно, чтобы обеспечить высокий урожай степных растений, но недостаточно, чтобы вымывать накапливаемые почвой органические и минеральные соединения вглубь почвенной толщи. Поэтому, если выкопать яму и посмотреть, как выглядит черноземная почва, то можно увидеть, что черный от накопленного гумуса слой, лишь слегка светлея, идет на глубину до 1 м (бывает и более).

В южной части степной зоны, где выпадает меньше 300 мм осадков, черноземы переходят в каштановые почвы, почвы полупустынь содержат еще меньше гумуса и называются бурыми. Наконец, почвы пустынь – это сероземы, в которых содержание гумуса меньше 0, 5%.

В зоне тайги, где осадков выпадает больше и формируются хвойные леса из ели, почва другая. Органического вещества в ельнике накапливается меньше, чем в степи, а опадающие с деревьев хвоинки, перегнивая, выделяют органические кислоты, которые растворяются в обильных дождевых и снеговых водах. Подкисленные воды просачиваются внутрь почвы, увлекая за собой и органическое вещество, и некоторые минеральные элементы. Этот процесс называется выщелачиванием. Поэтому, если у черноземов сверху расположен толстый темноокрашенный слой гумуса, то у почв еловых лесов под тонким слоем гумуса расположен белесый промытый слой. Он напоминает печную золу и называется подзолистым, а сами почвы – подзолистыми, или подзолами.

Под широколиственными лесами образуются почвы, которые занимают переходное положение между подзолами и черноземами и называются серыми лесными. По сходству с подзолами и черноземами их разделяют на светло-серые, серые и темно-серые лесные. В светло-серых почвах выщелачивание идет активнее, чем в темно-серых, и потому они более похожи на подзолы. Темно-серые почвы, наоборот, похожи на черноземы, среди которых также есть варианты, где слегка выражен процесс выщелачивания (оподзоленные черноземы, выщелоченные черноземы).

Почвы субтропических районов называются красноземами, тропических – латеритными. Для таких почв характерен ускоренный круговорот органического вещества, которое быстро минерализуется до соединений, доступных растениям. Запасы плодородия (гумуса) в них невелики.

Особые почвы формируются в речных поймах, которые регулярно заливаются паводковыми водами весной или в начале лета. Они различаются в зависимости от того, на какой срок заливаются почвы (это, в свою очередь, зависит от высоты участка над среднелетним уровнем воды, который называется меженью) и с какой скоростью протекают через участок паводковые воды (близ русла скорость выше, в отдалении от него она резко уменьшается).

Близ речного русла, где затопление длительное и отлагаются обильные наилки легкого механического состава (т. е. содержащие много песчаных частиц), почвы не имеют выраженного гумусового горизонта. Для них характерна особая слоистая структура, напоминающая торт «наполеон»: чередуются тонкие прослойки песка и суглинка.

В отдалении от русла у почв развивается гумусовый горизонт, и они приобретают характер зональных почв: в лесной зоне – подзолистых или серых, в степной – черноземов. В поймах всегда много почв лугового и лугово-болотного типов, которые формируются в условиях обильного увлажнения за счет близкого к поверхности расположения грунтовых вод. Эти почвы имеют мощные гумусовые горизонты с высоким содержанием в них гумуса.

Болотные почвы распространены не только в поймах. Их можно встретить в разных зонах в низких элементах рельефа. Они представляют переход к торфяникам, в которых образуется не гумус, а торф, состоящий из слабо перегнивших растительных остатков.

В горах характер почвы зависит от высотного пояса, однако подзолообразовательный процесс не выражен даже в поясе хвойных лесов, так как почвы надолго промерзают. Для горных почв характерен тонкий гумусовый горизонт и наличие в их составе щебня.

В степных районах России есть особые почвы, которые насыщены солями: хлоридами, сульфатами, содой. Насыщенные солями по всей толще почвы называют солончаковыми, а если солей очень много, то солончаками. Если засоленный слой расположен на некоторой глубине от поверхности (это может быть и 5–10 и 30–50 см), почвы называются солонцами.

Засоление почв может быть первичным, т. е. связанным с природными процессами, и вторичным, если его вызывает человек неумелым природопользованием. Вторичное засоление, вызванное подъемом к поверхности грунтовых вод из засоленных горизонтов, нанесло большой вред почвам южной части степной зоны России, где широко применяли орошение.

Плодородие почв из-за засоления резко снижается и, как правило, их приходится забрасывать. Многие тысячи гектаров вторично засоленных почв появились в степном Заволжье, в низовьях рек Дон и Кубань. Чтобы избежать засоления, необходимо снижать нормы полива и использовать экологически безопасные приемы улучшения водного снабжения растений – капельный и внутрипочвенный поливы. При таком орошении вода поступает непосредственно к корням растений, уменьшается ее испарение с поверхности почвы и, соответственно, накопление солей в ее верхнем слое. Главным показателем плодородия почв является запас гумуса.

⇐ Предыдущая 12